Тема 2. Основные этапы проектирования сетевых корпоративных приложений на основе Интернет и Интранет технологий (ASP.net ) (на примере системы мониторинга успеваемости и посещаемости - СМУП )

Этап 1. Определение назначения системы: 1. Система мониторинга успеваемости и посещаемости (СМУП) ориентирована на повышение качества обучения в высших учебных заведениях (ВУЗах) путем систематического наблюдения за ходом учебного процесса.

2. СМУП позволит преподавателям кафедр, работникам деканатов, учебных управлений и ректоратов ВУЗов, департамента государственной политики в образовании министерства образования и науки России с помощью сети Internet осуществлять, при необходимости, поиск и обработку данных о посещаемости и успеваемости по конкретным учебным дисциплинам.

Этап 2. Разработка функциональной структуры системы

Схема ввода, обработки и вывода информации в СМУП

Уровень 1. Преподаватели кафедр в процессе проведения занятий вводят в систему данные о текущей успеваемости и посещаемости, оценки по рейтинговой и/или кредитной системам, результаты сдачи студентами зачетной и экзаменационной сессий, разрабатывают электронные учебные пособия и тесты, на основе которых осуществляют проверку знаний студентами основных разделов учебных дисциплин.

Уровень 2. Работники деканата выполняют ввод в систему дополнительной информации соответствующего уровня управления, контролируют проведение занятий преподавателями кафедр в соответствии с расписанием и сроками ввода в систему оценок по рейтинговой и/или кредитной системам, результатов сдачи зачетной и экзаменационной сессий, формируют сводные ведомости о посещаемости и успеваемости как по отдельным учебным дисциплинам и студентам, так и по циклам учебных дисциплин и группам студентов.

Уровень 3. Работники учебного управления и ректората анализируют данные о посещаемости и успеваемости, сформированные деканатами, проводят комплексную оценку качества преподавания и усвоения учебных дисциплин по методике, утвержденной или согласованной с министерством определяют рейтинги учебных дисциплин и факультетов и на их основе принимают меры по повышению эффективности учебного процесса в ВУЗе.

Уровень 4. Работники министерства на основе комплексных оценок качества преподавания циклов учебных дисциплин в различных ВУЗах России устанавливают степень их соответствия требованиям образовательных стандартов, международным требованиям к кредитной системе обучения. При необходимости, по сети Internet осуществляют выборочную проверку качества усвоения отдельных учебных дисциплин в конкретных ВУЗах.

Этап 3. Определение состава и функций базовых компонент системы

1. Автоматизированное рабочее место преподавателя (АРМ-П). Предназначено для ввода данных о текущей успеваемости и посещаемости при проведении занятий, оценок по рейтинговой и кредитной системам, результатов защиты курсовых работ, сдачи зачетов и экзаменов, поиска, обработки и вывода информации по студентам и группе в целом в форме справок, журналов и ведомостей.

2. Автоматизированное рабочее место деканата (АРМ-Д). Предназначено для ввода приказов и распоряжений по студентам, личных карточек студентов, индивидуальных учебных планов, разрешений на посещение занятий и продление сессий, рейтинговых оценок по учебным дисциплинам, вывода ведомостей и отчетов. содержащих итоговые оценки по рейтинговой и кредитной системам, результаты сдачи зачетной и экзаменационной сессий.

3. База данных факультета (БД-Ф). Предназначена для хранения данных о посещаемости и успеваемости студентов факультета в текущем и прошедшем учебных семестрах. Она включает в себя следующие основные разделы: -данные, поступающие из бюро расписаний и хранящиеся в базе в течение текущего семестра: расписание занятий, контрольных точек, зачетов и экзаменов;

-данные по организации учебного процесса, которые вводятся сотрудниками деканата с автоматизированных рабочих мест; - данные об итогах учебы студентов в прошедшем семестре, которые формируются сотрудниками деканата и передаются в учебное управление: сводные ведомости и отчеты о посещаемости и успеваемости, результаты сдачи зачетной и экзаменационной сессий.

Этап 4. Создание базовых компонент системы

1. Выбор архитектуры СУБД. При выборе архитектуры СУБД следует ориентироваться на информационные характеристики объекта управления и создаваемой системы. В таблице 1 приведены основные информационные характеристики ВУЗа и СМУП.

п/п Наименование информационной характеристики Численное значение 1 Общее количество студентов в ВУЗе Количество факультетов20 3 Среднее количество студентов на факультете Среднее число студентов в группе25 5 Среднее число учебных групп на факультете 80 6 Количество одновременно работающих пользователей с базой данных факультета 200

п/п Наименование информационной характеристики Численное значение 7 Средний объем данных, передаваемых по каналам связи на один запрос к базе данных 50 Кбайт 8 Максимальный объем трафика всех одновременно работающих пользователей с базой данных 10 Мбайт 9 Скорость передачи данных: по сети Intranet/Internet с использованием телефонных линий связи (модемов) 100 Мбит/сек 38 Кбит/сек

п/п Наименование информационной характеристики Численное значение 13 Средний размер одной записи в журнале текущей успеваемости и посещаемости, зачетной и экзаменационной ведомостях одной группы студентов 1 Кбайт 14 Объем данных о текущей успеваемости и посещаемости, результатах сдачи зачетной и экзаменационной сессий, загружаемых в базу данных по всем группам факультета: в течение семестра в течение учебного года 40 Мбайт 80 Мбайт

п/п Наименование информационной характеристики Численное значение 15 Общий объем данных СМУП, загружаемых ежегодно в базу данных факультета 100 Мбайт 16 Общий объем данных СМУП, накопленный в базе данных факультета за 5 лет обучения студентов 500 Мбайт

В современных информационных системах широко применяется клиент- серверная архитектура, в которой под БД выделяется отдельный, достаточно мощный и надежный сервер. В такой системе СУБД обеспечивает поддержку механизма представлений и хранимых процедур, что позволяет перенести часть вычислительной нагрузки по обработке данных на сервер. Это значительно снижает объем сетевого трафика и облегчает модернизацию прикладного ПО.

2. Выбор типа СУБД. Основное преимущество СУБД MS SQL Server заключается в ее тесной интеграции с другими программными продуктами Microsoft, такими как Microsoft Internet Information Server и Visual Studio 2003.Net. Она позволяет осуществлять экспорт и импорт в большинство форматов данных клиент-серверных и файл-серверных архитектур, формат XML. Кроме того, MS SQL Server обеспечивает эффективную поддержку базы данных объемом до 20 Гбайт. Эти важные свойства явились основанием для выбора MS SQL Server в качестве СУБД при создании СМУП.

3. Выбор технических средств. При выборе технических средств СМУП следует руководствоваться данными таблицы 1. В качестве АРМ различного назначения используются уже установленные и подключенные к сети ВУЗа персональные компьютеры учебных аудиторий, кафедр, деканатов, учебного управления и ректората. Состав сервера минимальной конфигурации, на котором находится БД факультета, приведен в таблице 2.

п/п Наименование устройстваКоличество 1 Процессор Intel® Dual-Core Xeon Оперативная память DIMM 4024Mb DDR I I 1 3 Жёсткий диск 300 Gb Seagate 4 4 Ориентировочная цена сервера $3000.

3. Разработка Web-доступа. Выбираются инструментальные средства реализации Web-доступа. В СМУП используется среда разработки VS 2005, язык программирования C#, технология разработки ASP.net. Доступ в систему происходит следующим образом. Преподаватель в начале занятия запускает Web-браузер на любом компьютере лаборатории или аудитории, подключается через сеть Intranet/Internet к БД факультета, где учится группа, у которой он проводит занятие. Работа преподавателей с системой осуществляется в режиме виртуальных АРМов: при работе с БД используется только экранная Web-форма, вызываемая с Web-сервера.

Этап 5. Построение архитектуры системы на основе базовых компонент